JPH0974219A - Surface light-emission type diode and its manufacture - Google Patents

Surface light-emission type diode and its manufacture

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JPH0974219A
JPH0974219A JP22612695A JP22612695A JPH0974219A JP H0974219 A JPH0974219 A JP H0974219A JP 22612695 A JP22612695 A JP 22612695A JP 22612695 A JP22612695 A JP 22612695A JP H0974219 A JPH0974219 A JP H0974219A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the high brightness coupling efficiency of an LED by a method wherein a block layer, which is selectively oxidized, is formed as far as to the mesa side face of the second conductive type thin film excluding the center part. SOLUTION: After a mesa etching treatment has been conducted on the part as far as to a clad layer 5 (2), an oxide is selectively grown on a part of the part 6 (2) of an AlGaAs layer. At this time, the growth of an oxide from mesa edge has no relation with time, and it is selected so as to have an aperture part (non-oxide part) 6 (1) which becomes equal to the diameter of a light emitting surface 12. A current is applied to a junction via the aperture part 6 (1). For example, when the thin film of the AlGaAs layer 6 is used, a III-V compound semiconductor, on which said thin film is lattice-matched with a clad layer and a selective oxide can be grown (AlAs for example), is used. After an etching treatment has been conducted, an insulating layer 9 is deposited. Subsequently, a window is perforated on the insulating layer 9 for the light emitting surface. Then, p-type contact electrodes 10 (1) and 10 (2) are formed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、光通信システム
に用いられる光デバイスに関し、特に、オプティカル・
データリンク・システムに基づくPOFにおいて高い結
合効率で光源として用いられる高輝度可視LEDに関す
るものである。このLEDは、屋外表示装置や自動車の
指示計として用いることもできる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical device used in an optical communication system, and more particularly to an optical device
The present invention relates to a high-brightness visible LED used as a light source with high coupling efficiency in a POF based on a data link system. This LED can also be used as an outdoor display device or an indicator of an automobile.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の発光ダイオード(LED)の光出
力効率には、接合に電流を注入させるために用いられる
電極の構造および形状が関係している。これまでに製造
されてきたすべての面発光型LEDは、中央に設けられ
た矩形または円形の上部電極を有している。その面積と
形状は、光出力効率に重要な役割をはたしており、光出
力効率の増大には、電極面積が小さくて、発光面が広い
ことが要求される。
The light output efficiency of conventional light emitting diodes (LEDs) is related to the structure and shape of the electrodes used to inject current into the junction. All surface-emitting LEDs that have been manufactured thus far have a rectangular or circular upper electrode provided in the center. The area and shape play an important role in the light output efficiency, and in order to increase the light output efficiency, it is required that the electrode area is small and the light emitting surface is wide.

【0003】従来のLEDでは、中央に設けられた矩形
/円形の電極を用いることは製造を容易にするが、出力
ビームのガウスパターンを分裂させ、特にビームを拡げ
て、電極周縁に放射パターンを集中させる。放射パター
ンは、電極からの距離が増大するにしたがって、減少す
る。これは、電流が中央部に集中し、電極から遠くへは
分布しないからである。達成されるビーム強度は、その
場所での電流密度に正比例する。このように広いビーム
パターンを有する従来のLEDは、オプティカル・デー
タリンク・システムに用いることはできない。というの
は、大きなコア・ファイバを用いても、その放射パター
ンの故に結合効率が、低くなってしまうためである。
In conventional LEDs, the use of a centrally located rectangular / circular electrode facilitates manufacturing, but it splits the Gaussian pattern of the output beam, especially diverging the beam to create a radiation pattern at the electrode periphery. Concentrate. The radiation pattern decreases as the distance from the electrode increases. This is because the current is concentrated in the central part and is not distributed far from the electrodes. The beam intensity achieved is directly proportional to the current density at the location. Conventional LEDs with such a wide beam pattern cannot be used in optical data link systems. The reason is that even if a large core fiber is used, the coupling efficiency becomes low due to its radiation pattern.

【0004】代表的な一例を、図16および図17に示
す。図16(a),(b)は、LED上面と、その概略
近視野放射に沿った断面を示している。図16におい
て、n形GaAsバッファ層2,n形(Alx
1-x )In1-x P層3,活性層4,p形(Alx Ga
1-x 0.5 In0.5 P層5,電流注入層7,p形GaA
sキャップ層8が、n形GaAs基板1上に連続的に成
長される。p形コンタクトには、従来、矩形,円形,ま
たは十字形の電極28が用いられる。電流注入層7とし
ては、通常、厚いAl0.7 Ga0.3 Asが用いられる。
A typical example is shown in FIGS. 16 and 17. 16 (a) and 16 (b) show the top surface of the LED and its cross-section along the approximate near-field radiation. In FIG. 16, the n-type GaAs buffer layer 2, the n-type (Al x G
a 1-x ) In 1-x P layer 3, active layer 4, p-type (Al x Ga
1-x ) 0.5 In 0.5 P layer 5, current injection layer 7, p-type GaAs
The s cap layer 8 is continuously grown on the n-type GaAs substrate 1. Conventionally, a rectangular, circular, or cross-shaped electrode 28 is used for the p-type contact. As the current injection layer 7, thick Al 0.7 Ga 0.3 As is usually used.

【0005】図17には、中央に設けられた矩形または
円形の電極を有するLEDに対する、強度30の概略近
視野パターンが示されている。図示のように、光強度3
0は、電極縁部の周辺で最大となり、電極から遠ざかる
位置では低くなる。このことは、電流が電極コンタクト
の下側に主に集中することを示している。この場合、光
を期待どおりに増強することは不可能である。電極周辺
での電流集中を避けるためには、通常、AlGaAs層
(電流注入層)7の前にブロック層を用いる。図18
は、ブロック層31を有する従来のLEDの他の例を示
している。再成長の要求は、LEDの製造コストを高く
する。さらに、円形電極の場合の中央部の暗さは、大き
なコア・ファイバを用いても、結合効率を低くする。高
い結合効率を与え、大量生産に適したLED構造を提供
することが、おおいに望まれている。
FIG. 17 shows a schematic near-field pattern of intensity 30 for an LED having a centrally located rectangular or circular electrode. Light intensity 3 as shown
0 is maximum around the edge of the electrode and is low at a position away from the electrode. This indicates that the current is mainly concentrated under the electrode contact. In this case, it is not possible to boost the light as expected. In order to avoid current concentration around the electrodes, a block layer is usually used before the AlGaAs layer (current injection layer) 7. FIG.
Shows another example of a conventional LED having a block layer 31. The need for regrowth increases the manufacturing cost of LEDs. In addition, the darkness of the center for circular electrodes reduces coupling efficiency even with large core fibers. It is highly desirable to provide LED structures that provide high coupling efficiency and are suitable for mass production.

【0006】中央に設けられた矩形/円形の電極を有す
る、III −V族半導体による可視LED(580〜67
0nmの波長)については、多くの文献および特許公報に
開示されている。いずれの場合も、中央に設けられた矩
形または円形の電極が、電流注入のための上部コンタク
トとして用いられている。代表的な例の1つを、菅原ら
による論文「Japan Journal of Ap
plied Physics,Part1,Vol.3
1,no.8,pp−2446−2451,1992」
に見つけることができる。この論文では、電流注入のた
めの十字形電極が面発光型LEDに用いられている。そ
れだけでなく、電流がコンタクトの下側に集中するのを
防止するためにブロック層を用いている。
A visible LED (580-67) made of a III-V semiconductor having a rectangular / circular electrode provided in the center.
A wavelength of 0 nm) is disclosed in many documents and patent publications. In either case, the rectangular or circular electrode provided in the center is used as the upper contact for current injection. One of the representative examples is the paper “Japan Journal of Ap” by Sugawara et al.
plied Physics, Part 1, Vol. 3
1, no. 8, pp-2446-2451, 1992 "
Can be found at In this paper, cross-shaped electrodes for current injection are used in surface emitting LEDs. In addition, a blocking layer is used to prevent current from concentrating under the contacts.

【0007】しかしながら光出力効率は、その実際的な
応用をまだ越えていない。コンタクト外への電流注入を
増大させるためには、低抵抗の厚いウィンドウ層が必要
とされる。この厚い層を用いても、コンタクト外への電
流注入は、或るレベルに制限され、光強度は実際に応用
するには、かなり低いものである。この種のLEDは、
屋外での応用に用いるには問題はないかもしれない。し
かし、特にPOFに基づく短距離データリンク・システ
ムのような応用では、従来のLEDの使用は、低結合効
率を示し、通信システムに基づくPOFには従来のLE
Dは実際的ではない。データリンクの応用に基づくPO
Fに対しては、高輝度を有するだけでなく、高結合効率
を示すLEDを設計することが、おおいに望まれてい
る。さらに、製造コストは、システムのコストを下げる
ためには、でき得るかぎり低くしなければならない。
However, the light output efficiency has not yet exceeded its practical application. A thick window layer with low resistance is required to increase current injection out of the contact. Even with this thick layer, the current injection out of the contact is limited to a certain level and the light intensity is quite low for practical applications. This kind of LED is
It may be fine for use in outdoor applications. However, the use of conventional LEDs exhibits low coupling efficiency, especially in applications such as short range data link systems based on POF, and conventional LE for communication system based POF.
D is not practical. PO based on application of data link
For F, it is highly desirable to design an LED that not only has high brightness but also exhibits high coupling efficiency. Furthermore, the manufacturing cost must be as low as possible to reduce the cost of the system.

【0008】特開平第2−174272号公報は、高輝
度LEDを開示している。この発明によれば、コンタク
ト外へ電流が拡がることを助ける構造のn−p−n−p
構造を採用して、LEDの輝度を増大している。この発
明の主な欠点は、p形コンタクトを作製する前に、活性
領域までのメサ構造を発光面に作製して、電流路を作ら
なければならず、また、亜鉛(Zn)のようなドーパン
トを高温環境で拡散しなければならないことである。Z
n拡散のための後成長高温処理は、活性領域の劣化の故
に、その性能特性に影響を与える。高pドープの発光面
が用いられるので、光の大半は(光のエネルギーによ
り)、拡散層に吸収されるおそれがある。この種のLE
Dの製造においては、数回の処理を行うことが必要とな
り、これがLEDの製造コストを高くする。それだけで
なく、広いコンタクト領域の故に、発生した高キャパシ
タンスのため、高速のLEDを作ることも困難である。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-174272 discloses a high brightness LED. According to the present invention, an n-p-n-p structure having a structure that helps spread the current out of the contact
The structure is adopted to increase the brightness of the LED. The main drawback of this invention is that a mesa structure up to the active region must be created in the light emitting surface to create a current path before the p-type contact is made, and a dopant such as zinc (Zn) is required. Is that it must diffuse in a high temperature environment. Z
Post-growth high temperature treatment for n-diffusion affects its performance characteristics due to degradation of the active region. Since a highly p-doped emitting surface is used, most of the light (due to the energy of the light) may be absorbed by the diffusion layer. LE of this kind
The manufacture of D requires several treatments, which increases the cost of manufacturing the LED. Not only that, it is also difficult to make high speed LEDs due to the high capacitance generated due to the large contact area.

【0009】特開平第3−190287号公報は、高輝
度LEDアレイを開示している。このLEDアレイで
は、ワイヤ・ボンディングを容易にするために、メサ形
成に続いて、コンタクトを上部層に作製している。この
場合、コンタクトの形状は、高い光出力を達成するため
に変更されている。この発明は、LEDアレイに関する
ものであり、電極の形成前にメサ構造が必要とされるの
で、厚いコンタクトが作製されなければ、電極形成を行
うことは難しい。LEDの製造コストが拡大するだけで
なく、単一のLEDを作製するには全く実際的でない。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-190287 discloses a high brightness LED array. In this LED array, contacts are made in the top layer following mesa formation to facilitate wire bonding. In this case, the shape of the contact has been modified to achieve high light output. The present invention relates to an LED array and requires a mesa structure before forming electrodes, so that it is difficult to form electrodes unless a thick contact is formed. Not only is the manufacturing cost of the LED increased, but it is not entirely practical to make a single LED.

【0010】特開平第5−211345号公報は、LE
Dを開示している。この発明では、化合物半導体の反対
導電形(p形またはn形)のブロック層と、高温での拡
散とを用いて、LEDを製造している。さらに、このL
EDに用いられる上部電極形状は、低い結合効率の故
に、オプティカル・データリンク・システムにおいて光
源として用いるには、実際的でない。さらに、高温処理
は、ドーピング拡散および結晶欠陥の故に、光学的特性
を低下する。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-211345 discloses LE
Discloses D. In the present invention, an LED is manufactured using a block layer of the opposite conductivity type (p-type or n-type) of a compound semiconductor and diffusion at high temperature. Furthermore, this L
The top electrode geometry used in EDs is impractical for use as a light source in optical data link systems due to low coupling efficiency. Furthermore, high temperature treatments degrade optical properties due to doping diffusion and crystal defects.

【0011】特開平第4−174567号公報は、プリ
ンタに用いる高輝度LEDアレイを開示している。この
発明では、基板からの戻り光を反射するために、底部の
分布ブラッグ反射層(DBR)が用いられている。この
場合、面発光型レーザを製造するのと同じ考え方が実施
される。DBRに対しては、GaAs/AlAsの対を
用いて、880nm波長の光を反射して基板の方へ行くよ
うにする。DBRに用いられる対の種類および数は、出
力放射波長とは無関係でなければならず、このDBR
は、600〜650nm波長が関係する可視LEDに用い
ることはできない。このLEDアレイは、プリンタに用
いることはできるが、データリンク・システムに用いる
ことはできない。これは、上部電極形状が、前述した従
来のLEDの電極形状に同じであるからであり、ファイ
バとの結合効率は、このLEDを用いる結果、非常に低
くなる。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-174567 discloses a high brightness LED array used in a printer. In this invention, a distributed Bragg reflector layer (DBR) at the bottom is used to reflect the return light from the substrate. In this case, the same idea as manufacturing a surface emitting laser is implemented. For the DBR, a GaAs / AlAs pair is used to reflect light with a wavelength of 880 nm and go to the substrate. The type and number of pairs used in the DBR must be independent of the output radiation wavelength and this DBR
Cannot be used for visible LEDs involving wavelengths of 600-650 nm. This LED array can be used in printers, but not in data link systems. This is because the shape of the upper electrode is the same as that of the conventional LED described above, and the coupling efficiency with the fiber is extremely low as a result of using this LED.

【0012】特開平第4−259263号公報は、In
AlGaPを用いた可視LEDを開示している。この発
明では、活性層に用いられる層のバンドギャップより広
いバンドギャップを有するInGaPの追加層を、活性
領域へのZn拡散を避けるために用いている。電流注入
のための追加層は用いていない。前述したように、中央
に設けられた円形電極を有するこの種の可視LEDは、
短距離のデータリンク・システムには用いることができ
ない。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-259263 discloses In
A visible LED using AlGaP is disclosed. In the present invention, an additional layer of InGaP having a bandgap wider than that of the layer used for the active layer is used to avoid Zn diffusion into the active region. No additional layer for current injection is used. As mentioned above, this type of visible LED with a circular electrode in the center is
It cannot be used for short range data link systems.

【0013】前述したように、これまでに提案されたL
ED構造の光出力と結合効率は、特にPOFに基づくシ
ステムが関係する短距離データリンク・システムに用い
るには不十分である。したがって、低コストで製造で
き、大量生産に適した高輝度可視LEDを設計すること
がおおいに望まれている。
As mentioned above, the previously proposed L
The optical output and coupling efficiency of ED structures are insufficient for use in short range data link systems, especially where POF based systems are concerned. Therefore, it is highly desired to design a high-luminance visible LED that can be manufactured at low cost and is suitable for mass production.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上述した問題は、PO
F、またはシリカをベースとしたデータリンク・システ
ム、または他の表示システムにおける潜在的な応用に対
して軽減されなければならない。
[Problems to be Solved by the Invention]
Must be mitigated for potential applications in F, or silica based data link systems, or other display systems.

【0015】これらの問題は、発光面に電流を均一に分
布させることによって軽減することができる。ボンディ
ング領域の方へ電流が拡がるのを阻止すれば、電流は発
光面の接合にのみ注入することができる。円形発光面を
用いて、出力ビームの形状をファイバ・コアと一致さ
せ、これにより結合効率を増大させる。発光面の直径を
最適化する(その選択は、ファイバの寸法に依存する)
ことによって、一様な発光パターンを実現することもで
きる。本発明のLEDは、また、表示システムにも有用
である。
These problems can be mitigated by evenly distributing the current on the light emitting surface. If the current is prevented from spreading toward the bonding region, the current can be injected only into the junction of the light emitting surface. A circular emitting surface is used to match the shape of the output beam with the fiber core, thereby increasing coupling efficiency. Optimize the diameter of the emitting surface (the choice depends on the fiber dimensions)
As a result, a uniform light emission pattern can be realized. The LEDs of the present invention are also useful in display systems.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】この発明の実施例を、図面に基づ
いて詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0017】[0017]

【実施例1】図1は、第1実施例である可視LEDの構
造を示す説明図である。(a)は断面図、(b)は上面
図である。図示のように、バッファ層であるn−GaA
s層2と、n−(Al0.7 Ga0.3 0.5 In0.5 P層
3と、活性層4と、p−(Al0.7 Ga0.3 0.5 In
0.5 P層5と、Alx Ga1-x As層6(x≧0.9)
の薄層と、電流注入層Al0.7 Ga0.3 As層7と、高
ドープp−GaAsキャップ層8とを、基板n−GaA
s層1上に連続的に成長させる。活性層4として、所望
波長の(Alx Ga1-x 0.5 In0.5 Pをベースとし
た材料のバルクまたは多重量子井戸を用いる。電流注入
層7としてAlx Ga1-x As(x≧0.7)を用い
る。電流注入層は、活性層として用いられる材料のバン
ドギャップより広いバンドギャップを有するp形のIII
−V族化合物半導体で、かつ、下側p形クラッド層と格
子整合するものとする。
[Embodiment 1] FIG. 1 is an explanatory view showing the structure of a visible LED according to the first embodiment. (A) is sectional drawing, (b) is a top view. As shown, the buffer layer n-GaA
s layer 2, n- (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P layer 3, active layer 4, p- (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In
0.5 P layer 5 and Al x Ga 1-x As layer 6 (x ≧ 0.9)
Thin layer, a current injection layer Al 0.7 Ga 0.3 As layer 7, and a highly doped p-GaAs cap layer 8 on the substrate n-GaA.
The s layer 1 is continuously grown. As the active layer 4, using a bulk or multi-quantum well (Al x Ga 1-x) 0.5 In 0.5 P was based material having a desired wavelength. Al x Ga 1-x As (x ≧ 0.7) is used as the current injection layer 7. The current injection layer is a p-type III having a bandgap wider than that of the material used as the active layer.
It is a -V compound semiconductor and lattice-matches with the lower p-type cladding layer.

【0018】エピタキシャル成長の際に、電流注入層7
とキャップ層8に高ドーピングが必要であるので、活性
層へのドーパントの拡散が、LEDの光学的特性を悪化
させる。ドーパントが活性層に拡散するのを防止するた
めには、電流注入層7とキャップ層8の厚さに基づく厚
さのスペーサ層5(1)を、活性層4に続いて形成す
る。スペーサ層としては、p形クラッド層6として用い
られる低ドープの同じ種類のp形材料を用いることがで
きる。
During the epitaxial growth, the current injection layer 7
Since the cap layer 8 needs to be highly doped, the diffusion of the dopant into the active layer deteriorates the optical characteristics of the LED. In order to prevent the dopant from diffusing into the active layer, a spacer layer 5 (1) having a thickness based on the thicknesses of the current injection layer 7 and the cap layer 8 is formed subsequent to the active layer 4. As the spacer layer, the same low-doped p-type material used as the p-type cladding layer 6 can be used.

【0019】クラッド層5(2)までのメサエッチング
後、AlGaAs層の一部6(2)の一部に選択酸化物
成長を行う。これは、ウォータ・バブリングによって実
現される蒸気環境で400℃以上の温度で、試料を加熱
することによって行うことができる。AlGaAsのA
lの組成比は0.9より大きいので、層6(2)に選択
酸化物成長を行うことができる。メサ・エッジからの酸
化物成長は、時間とは無関係であり、開口部(非酸化物
部分)6(1)が、発光面12の直径に等しくなるよう
に、選択しなければならない。
After the mesa etching up to the clad layer 5 (2), selective oxide growth is performed on a part of the AlGaAs layer 6 (2). This can be done by heating the sample at a temperature of 400 ° C. or higher in a steam environment realized by water bubbling. AlGaAs A
Since the composition ratio of 1 is larger than 0.9, selective oxide growth can be performed on the layer 6 (2). Oxide growth from the mesa edge is time independent and must be chosen so that the opening (non-oxide portion) 6 (1) is equal to the diameter of the emitting surface 12.

【0020】電流は、開口部6(1)を経て接合に注入
される。好適な実施例では、AlGaAs層6の薄層が
用いられるが、この薄層は、クラッド層5と格子整合
し、選択酸化物(例えばAlAs)が可能であるIII −
V族化合物半導体を用いる。エピタキシャル成長後、1
50nm以上の厚さの、窒化シリコンまたは酸化シリコン
9を、500℃以下の温度で堆積する。続いて、絶縁体
層9に発光面12のための窓を開ける。次に、p形コン
タクト電極10(10(1)および10(2))を、リ
フト・オフ法を用いて作成する。
Current is injected into the junction through opening 6 (1). In the preferred embodiment, a thin layer of AlGaAs layer 6 is used, which is lattice matched to the cladding layer 5 and is capable of selective oxides (eg AlAs) III-
A group V compound semiconductor is used. After epitaxial growth, 1
Silicon nitride or silicon oxide 9 with a thickness of 50 nm or more is deposited at a temperature of 500 ° C. or less. Subsequently, a window for the light emitting surface 12 is opened in the insulator layer 9. Next, the p-type contact electrodes 10 (10 (1) and 10 (2)) are formed using the lift-off method.

【0021】LEDでは、電流密度は、レーザダイオー
ドのような光デバイスの電流密度と比べて高いので、p
形電極により主に生じる接触抵抗は、長時間の信頼性の
ある動作のためには1オームというように小さくなけれ
ばならない。このためには、p形コンタクトとして、G
aAsキャップ層内になんらかのスパイクが形成される
ことを避けるように、より信頼性のあるメタライゼーシ
ョンを選択しなければならない。p形コンタクトとし
て、Au:ZnまたはTi/Pt/AuまたはNi/Z
n/Auを用いることができ、Cr:Auのような通常
種類のメタライゼーションと比べて、かなり高い信頼性
を示す。
In LEDs, the current density is higher than that of optical devices such as laser diodes, so p
The contact resistance mainly caused by the shaped electrodes must be as low as 1 ohm for long-term reliable operation. For this purpose, as a p-type contact, G
More reliable metallization must be chosen to avoid the formation of any spikes in the aAs cap layer. Au: Zn or Ti / Pt / Au or Ni / Z as p-type contact
n / Au can be used and exhibits considerably higher reliability compared to the usual types of metallizations such as Cr: Au.

【0022】データリンク・システムにLEDを用いる
ためには、ファイバとの光結合効率が、考慮される。こ
のため、最大結合効率が達成されるように、発光面は設
計されなければならない。結合効率は、主にいくつかの
ファクタ、すなわち用いるファイバの種類、および用い
るLEDの発光面に関係する。LEDの場合、より多く
の光が外側ではなく中央領域に集中するように、発光面
は設計されなければならない。そして、結合効率は、発
光面の直径(すなわち上部電極の直径)の選択に一層関
係する。結合効率を、発光面に相当する上部電極の直径
を最適にすることによって、最大にすることができる。
To use LEDs in a data link system, the optical coupling efficiency with the fiber is considered. For this reason, the emitting surface must be designed so that maximum coupling efficiency is achieved. Coupling efficiency is mainly related to several factors: the type of fiber used and the emitting surface of the LED used. In the case of LEDs, the emitting surface must be designed so that more light is concentrated in the central area than in the outside. And, the coupling efficiency is more related to the choice of the diameter of the emitting surface (ie the diameter of the upper electrode). The coupling efficiency can be maximized by optimizing the diameter of the top electrode corresponding to the light emitting surface.

【0023】前述したように、主に中央部に設けられて
いる従来の電極を用いる場合には、出力光はLEDの外
縁に拡大され、結合効率を低下させる。リング状電極
と、ボンディング領域16の下側の電流ブロッキングと
が用いられる場合には、光を中央に集中させることがで
き、これは、従来のLEDを用いる場合の結合効率に比
べて、結合効率を高くすることができる。円形発光面と
共に円形電極の設計は、また、結合効率とその輝度を増
大させる重要なファクタである。出力パワーを増大させ
るためには、電極の直径(発光面の直径)を最適にしな
ければならない。
As described above, when the conventional electrode provided mainly in the central portion is used, the output light is expanded to the outer edge of the LED, which lowers the coupling efficiency. If a ring-shaped electrode and a current blocking below the bonding area 16 are used, the light can be concentrated in the center, which results in a higher coupling efficiency than with conventional LEDs. Can be higher. The design of the circular electrode along with the circular light emitting surface is also an important factor to increase the coupling efficiency and its brightness. In order to increase the output power, the electrode diameter (the diameter of the light emitting surface) must be optimized.

【0024】図2は、発光面の直径が光出力効率にどの
ように関係するかを、電流注入量(AlGaAs)の厚
さの関数として示す。厚い電流注入層を用いると、一定
の発光面面積に対し、より高い輝度を与える。しかし、
発光面が広くなると、光出力効率は、厚い電流注入層を
有するLEDのそれに近くなる。ファイバとの最大結合
効率(≧50%)を達成するには、発光面の直径は、フ
ァイバ・コアの直径と発光面との比が5以上となるよう
に、設計しなければならない。0.98mmのコア寸法
と、0.5の開口数(NA)を有するステップ・インデ
ックス(SI)POFファイバが用いられるならば、用
いられるリング直径(発光面)は、80%以上の結合効
率を達成するには、100μm 以下と小さくなければな
らない。
FIG. 2 shows how the diameter of the light emitting surface relates to the light output efficiency as a function of the thickness of the current injection amount (AlGaAs). The use of a thick current injection layer gives higher brightness for a given light emitting surface area. But,
With a wider emitting surface, the light output efficiency approaches that of an LED with a thick current injection layer. To achieve maximum coupling efficiency (≧ 50%) with the fiber, the diameter of the emitting surface should be designed such that the ratio of the diameter of the fiber core to the emitting surface is 5 or more. If a step index (SI) POF fiber with a core size of 0.98 mm and a numerical aperture (NA) of 0.5 is used, the ring diameter (emission surface) used will give a coupling efficiency of 80% or more. To achieve it, it must be as small as 100 μm or less.

【0025】p形コンタクトを作製した後に、ワイヤ・
ボンディングを容易にするために、Au10(2)を、
p形コンタクト上に、またはワイヤ・ボンディングが行
われる部分上にメッキする。続いて、パシベーション層
13によって、発光面12を被覆する。パシベーション
層13には、アルミナ(Al2 3 )または酸化シリコ
ン(SiO2 )または窒化シリコン(SiNx )を用い
ることができる。パシベーション層は、室温または20
0℃以下の温度で堆積しなければならない。このパシベ
ーション層13は、発光面12が、周囲からの水分子ま
たは酸素を吸収するのを防止して、デバイスに、長期間
の動作に対して信頼性を与える。パシベーション層を形
成した後、基板の裏面を約150μm 研磨して、n形コ
ンタクト11を作製する。n形コンタクト11には、A
u:Ge/Ni/Auを用いることができる。研磨され
た基板の裏面にn形コンタクトを作製した後、各LED
を、パッケージングのためにスクライブする。ブロック
層(この場合、選択的AlGaAs酸化物)の使用およ
びLEDの簡単な構造は、光出力パワーおよび結合効率
を改善するだけでなく、LEDの製造コストを最小にす
る。
After making the p-type contact, the wire
Au10 (2) was added to facilitate bonding.
Plate on the p-contact or on the part where wire bonding will be done. Subsequently, the light emitting surface 12 is covered with the passivation layer 13. Alumina (Al 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ), or silicon nitride (SiN x ) can be used for the passivation layer 13. The passivation layer is at room temperature or 20
It must be deposited at temperatures below 0 ° C. This passivation layer 13 prevents the light emitting surface 12 from absorbing water molecules or oxygen from the surroundings, giving the device reliability for long term operation. After forming the passivation layer, the back surface of the substrate is polished by about 150 μm to produce the n-type contact 11. The n-type contact 11 has A
u: Ge / Ni / Au can be used. After making the n-type contact on the back side of the polished substrate,
To scribe for packaging. The use of a blocking layer (in this case selective AlGaAs oxide) and the simple structure of the LED not only improve the light output power and coupling efficiency, but also minimize the manufacturing cost of the LED.

【0026】図3は、第2実施例のLEDを示す図であ
る。図3においては、第1実施例と同じ参照番号により
示されている。第2実施例では、クラッド層3,活性層
4,電流注入層7を成長させる前に、バッファ層2上に
分布ブラッグ反射層(DBR)ミラー14を、成長させ
る。ミラーとして用いられるDBRは、高い反射率差を
有する14(1)と14(2)の半導体対より構成され
ている。半導体対の数および種類は、DBRミラーの反
射のレベルを決定する。DBRとして用いられる半導体
層は、放射光に対して低い吸収性を有するものを用い
る。図4(a),(b)は、DBRを、その概略の反射
率特性とともに示す説明例を示す。前述したように、半
導体対の数、および半導体対に用いられる種類は、出力
光の波長に関係する。光デバイス、特にLEDでは、発
光スペクトルが広い波長をカバーするので、用いるDB
Rは、広い波長域で高い反射率を有さなければならな
い。図4(b)に示すように、λ1 〜λ2 の広い波長内
で最大反射率が達成されなければならない。このこと
は、ウェハ領域にわたって最大反射率を達成するのを助
け、一方では、厚さの不均一性(もしあれば)によるD
BR反射率の変移が存在する。650nmのLEDを設計
する場合、DBRの材料としては、AlAs,Alx
1-x As(x≧0.45),(Alx Ga1-x 0.5
In0.5 P(x≧0.45),Ga0.5 In0.5 P,ま
たはGaAsを用いることができる。単一DBRまたは
個別DBRを用いて、広い波長域を実現できる。
FIG. 3 is a diagram showing an LED of the second embodiment. In FIG. 3, the same reference numerals as in the first embodiment are used. In the second embodiment, a distributed Bragg reflection layer (DBR) mirror 14 is grown on the buffer layer 2 before growing the cladding layer 3, active layer 4 and current injection layer 7. The DBR used as a mirror is composed of a pair of semiconductors 14 (1) and 14 (2) having a high reflectance difference. The number and type of semiconductor pairs determines the level of reflection of the DBR mirror. As the semiconductor layer used as the DBR, one having a low absorption property for radiated light is used. FIGS. 4A and 4B show an explanatory example showing the DBR together with its schematic reflectance characteristics. As described above, the number of semiconductor pairs and the types used for the semiconductor pairs are related to the wavelength of output light. In the case of optical devices, especially LEDs, the emission spectrum covers a wide wavelength range.
R must have a high reflectance in a wide wavelength range. As shown in FIG. 4 (b), maximum reflectance must be achieved within a wide wavelength range of λ 1 to λ 2 . This helps to achieve maximum reflectivity over the wafer area, while D due to thickness non-uniformity (if any).
There is a BR reflectance shift. When designing a 650 nm LED, AlAs, Al x G
a 1-x As (x ≧ 0.45), (Al x Ga 1-x ) 0.5
In 0.5 P (x ≧ 0.45), Ga 0.5 In 0.5 P, or GaAs can be used. A wide wavelength range can be realized by using a single DBR or an individual DBR.

【0027】表1および表2は、波長が650nmの可視
LEDを設計するときに用いることのできる半導体対の
種類およびDBRの特性の要約である。
Tables 1 and 2 are a summary of the semiconductor pair types and DBR characteristics that can be used when designing a visible LED with a wavelength of 650 nm.

【0028】[0028]

【表1】 [Table 1]

【0029】[0029]

【表2】 [Table 2]

【0030】DBRを設計する際には、傾斜接合を形成
して、その抵抗を最小にすることも、その反射特性と同
様に重要である。このためには、半導体対と整合する超
格子または傾斜接合を用いる。DBR14の形成に続い
て、図3に示すように、n形クラッド層3,活性層4,
p形クラッド層5,電流注入層7,p−GaAsキャッ
プ層8を、1つのチャンバ内で連続的に成長させる。こ
の工程に続く他のプロセスは、第1実施例において説明
したと同様であり、したがって繰り返しての説明は、こ
こでは省略する。
When designing a DBR, it is important to form a graded junction to minimize its resistance, as well as its reflective properties. To this end, superlattices or graded junctions that match the semiconductor pairs are used. Following the formation of the DBR 14, as shown in FIG. 3, the n-type cladding layer 3, the active layer 4,
The p-type cladding layer 5, the current injection layer 7, and the p-GaAs cap layer 8 are continuously grown in one chamber. Other processes subsequent to this step are the same as those described in the first embodiment, and therefore repeated description is omitted here.

【0031】図5は、第3実施例のLEDの構造を示す
図である。この図では、第1実施例と同じ番号によっ
て、同じ部材を示す。したがって、再度の説明は行わな
い。第3の実施例では、メサ・エッチングは不必要であ
る。酸化シリコンまたは窒化シリコンのような絶縁体層
9を堆積する前に、厚いレジスト、または選択的にエッ
チングできる他の種類の材料によって、発光面12を被
覆した後に、プロトン注入15を行う。プロトン注入
は、高い抵抗領域を作って、ボンディング領域16の方
へ電流が拡がるのを避けるために行われる。第1実施例
で用いた選択酸化物層6(2)は、第3実施例では必要
とされない。ブロック層とともにイオン注入を用いるこ
とは、光出力および結合効率を増大させるのに役立つ。
これに続くプロセスは、第1実施例で既に説明したの
で、再度の説明は省略する。
FIG. 5 is a diagram showing the structure of the LED of the third embodiment. In this figure, the same members are designated by the same numbers as in the first embodiment. Therefore, it will not be described again. In the third embodiment, the mesa etch is unnecessary. Prior to depositing the insulator layer 9 such as silicon oxide or silicon nitride, the light emitting surface 12 is coated with a thick resist or other kind of material that can be selectively etched, followed by a proton implantation 15. Proton implantation is done to create a high resistance region and avoid spreading the current towards the bonding region 16. The selective oxide layer 6 (2) used in the first embodiment is not required in the third embodiment. Using ion implantation with the blocking layer helps to increase light output and coupling efficiency.
The subsequent process has already been described in the first embodiment, and will not be described again.

【0032】図6は、第4実施例のLED構造を示す図
である。図では、第1,第2および第3実施例での同じ
参照番号によって同じ部材を示しており、したがって繰
り返して説明を行わない。第4実施例では、DBR14
の形成後に、n形クラッド層3,活性層4,p形クラッ
ド層5を連続して成長させる。電流ブロック領域を、イ
オン注入15によって作る。これに続くプロセスは、第
2実施例で既に説明したので、再度の説明は省略する。
FIG. 6 is a diagram showing the LED structure of the fourth embodiment. In the figures, the same parts are designated by the same reference numbers in the first, second and third embodiments and are therefore not described again. In the fourth embodiment, the DBR14
After the formation of, the n-type cladding layer 3, the active layer 4, and the p-type cladding layer 5 are continuously grown. The current blocking region is created by ion implantation 15. The process following this has already been described in the second embodiment, so a repetitive description will be omitted.

【0033】図7は、第5実施例のLED構造を示す図
である。図では、第1実施例での同じ参照番号によって
同じ部材を示しており、したがって繰り返して説明を行
わない。第5実施例では、第1実施例で用いた薄層6は
使用しない。本実施例では、面積が発光面よりわずかに
広いメサ構造を用いて接合に電流を注入する。ボンディ
ング部17は、メサ構造の外側にある。メサ・エッチン
グ後に、絶縁層9を堆積する。これに続くプロセスは、
第1実施例で既に説明したので、再度の説明は省略す
る。その簡単な構造によって、このLEDを低コストで
作ることができ、このLEDはメサ・スケールの製造に
適している。
FIG. 7 shows the LED structure of the fifth embodiment. In the figures, the same parts are designated by the same reference numerals in the first embodiment and are therefore not described repeatedly. In the fifth embodiment, the thin layer 6 used in the first embodiment is not used. In this embodiment, a current is injected into the junction using a mesa structure having an area slightly larger than the light emitting surface. The bonding portion 17 is outside the mesa structure. After the mesa etching, the insulating layer 9 is deposited. The process that follows is
Since it has already been described in the first embodiment, the repetitive description will be omitted. Due to its simple structure, this LED can be made at low cost and it is suitable for mesa scale manufacturing.

【0034】図8は、第6実施例のLED構造を示す図
である。図では、第1,第2および第5実施例での同じ
参照番号によって同じ部材を示しており、したがって繰
り返して説明を行わない。第6実施例では、DBR14
の成長に続いて、n形クラッド層3,活性層4,p形ク
ラッド層5,電流注入層7,およびキャップ層8を、D
BR上に連続的に成長させる。これに続くプロセスは、
第1実施例で既に説明したので、再度の説明は省略す
る。
FIG. 8 shows the LED structure of the sixth embodiment. In the figures, the same parts are designated by the same reference numbers in the first, second and fifth embodiments and are therefore not described repeatedly. In the sixth embodiment, DBR14
Of the n-type clad layer 3, the active layer 4, the p-type clad layer 5, the current injection layer 7 and the cap layer 8,
Grow continuously on BR. The process that follows is
Since it has already been described in the first embodiment, the repetitive description will be omitted.

【0035】図9は、第7実施例のLED構造を示す図
である。図では、第1実施例での同じ参照番号によって
同じ部材を示しており、したがって繰り返して説明を行
わない。この実施例では、薄層6およびメサ・エッチン
グは必要である。この第7実施例では、LEDを作製す
るのに、2つのエピタキシャル成長工程が必要である。
p形クラッド層5を形成した後、ブロック層18を成長
させ、続いてパターンを作製する。ブロック層18は、
ボンディング領域16の下側に電流が集中するのを防止
するのに役立つ。ブロック層18として、クラッド層3
と同じn形材料を用いることができる。ブロック層18
をパターニングした後、電流注入層7、およびp形コン
タクトのためのGaAsの高ドープ・キャップ層8を続
いて成長させる。これに続くプロセスは、第1実施例で
既に説明したので、再度の説明は省略する。ブロック層
の使用は、電流をボンディング層の方に拡げることな
く、接合に注入するのを助け、光出力効率を増大する。
FIG. 9 shows the LED structure of the seventh embodiment. In the figures, the same parts are designated by the same reference numerals in the first embodiment and are therefore not described repeatedly. In this example, the thin layer 6 and the mesa etch are required. In this seventh embodiment, two epitaxial growth steps are required to make the LED.
After forming the p-type clad layer 5, the block layer 18 is grown, and then a pattern is formed. The block layer 18 is
It helps prevent current from concentrating under the bonding region 16. As the block layer 18, the clad layer 3
The same n-type material can be used. Block layer 18
After patterning, a current injection layer 7 and a heavily doped GaAs cap layer 8 for p-type contact are subsequently grown. The subsequent process has already been described in the first embodiment, and will not be described again. The use of the blocking layer helps to inject current into the junction without spreading it towards the bonding layer, increasing light output efficiency.

【0036】図10は、第8実施例のLED構造を示す
図である。図では、第1,第2および第7実施例での同
じ参照番号によって同じ部材を示しており、したがって
繰り返して説明を行わない。第8実施例では、DBR1
4の成長に続いて、n形クラッド層3,活性層4,p形
クラッド層5,ブロック層18を連続して成長させる。
これに続くプロセスは、第2実施例で既に説明したの
で、再度の説明は省略する。
FIG. 10 is a diagram showing the LED structure of the eighth embodiment. In the figures, the same parts are designated by the same reference numbers in the first, second and seventh embodiments and are therefore not described repeatedly. In the eighth embodiment, DBR1
4, the n-type clad layer 3, the active layer 4, the p-type clad layer 5, and the block layer 18 are continuously grown.
The process following this has already been described in the second embodiment, so a repetitive description will be omitted.

【0037】図11は、第9実施例のLED構造を示す
図である。図では、第1実施例での同じ参照番号によっ
て同じ部材を示しており、したがって繰り返して説明を
行わない。第1実施例で用いられた薄層6,メサ・エッ
チング,パシベーション層13は、本実施例では用いな
い。第6実施例では、約100オングストロームの厚さ
のGaAsの薄層19を用いて、p形コンタクトを作
り、放射光の吸収を避けるようにする。さらに、リング
(一重または二重以上)形状の上部電極を用いると共に
電流注入層にイオン注入を行い高抵抗領域を形成し、電
流注入層7に電流を均一に拡散させる。絶縁材料9の堆
積に続いて、リング状の窓を絶縁材料内に設けて、p形
コンタクトのためにAu:ZnまたはNi/Zn/Au
またはCr:Auの蒸着を行う。リフトオフにより、発
光面20上にリング状電極を作製する。続いて、ボンデ
ィング領域21上にCr:Auを蒸着し、全電極部上に
Auメッキ22を行って、LEDを作製する。ボンディ
ング部およびパシベーション層に絶縁材料を用いるの
で、放射光に対して吸収が起こらないように、絶縁材料
を選ぶべきである。例えば、650nmLEDに対して
は、酸化シリコンまたはアルミナを、絶縁材料19とし
て用いることができる。本実施例によれば、LEDの製
造に数個の工程が必要とされるのみであるので、チップ
の製造コストを最小にすることができる。本実施例では
電流注入層にイオン注入により高抵抗領域を形成した
が、酸化物ブロック層、絶縁性ブロック層でもよい。
FIG. 11 shows the LED structure of the ninth embodiment. In the figures, the same parts are designated by the same reference numerals in the first embodiment and are therefore not described repeatedly. The thin layer 6, mesa etching and passivation layer 13 used in the first embodiment are not used in this embodiment. In the sixth embodiment, a thin layer 19 of GaAs about 100 angstroms thick is used to make a p-type contact to avoid absorption of emitted light. Further, a ring (single or double or more) -shaped upper electrode is used, and ions are injected into the current injection layer to form a high resistance region, and the current is uniformly diffused in the current injection layer 7. Following the deposition of the insulating material 9, a ring-shaped window is provided in the insulating material for Au-Zn or Ni / Zn / Au for p-type contacts.
Alternatively, Cr: Au is deposited. A ring-shaped electrode is formed on the light emitting surface 20 by lift-off. Then, Cr: Au is vapor-deposited on the bonding region 21, and Au plating 22 is performed on all the electrode parts to manufacture an LED. Since an insulating material is used for the bonding portion and the passivation layer, the insulating material should be selected so that absorption of emitted light does not occur. For example, for 650 nm LEDs, silicon oxide or alumina can be used as the insulating material 19. According to this embodiment, the manufacturing cost of the chip can be minimized since only a few steps are required to manufacture the LED. In this embodiment, the high resistance region is formed in the current injection layer by ion implantation, but it may be an oxide block layer or an insulating block layer.

【0038】図12は、第10実施例のLEDを示す図
である。図では、第1,第2および第9実施例での同じ
参照番号によって同じ部材を示しており、したがって繰
り返して説明を行わない。第10実施例では、DBR1
4の成長に続いて、n形クラッド層3,活性層4,p形
クラッド層5,電流注入層7,GaAs薄層19を連続
して成長させる。これに続くプロセスは、第1実施例お
よび第9実施例で既に説明したので、再度の説明は省略
する。
FIG. 12 is a diagram showing an LED of the tenth embodiment. In the figures, the same parts are designated by the same reference numbers in the first, second and ninth embodiments and are therefore not described repeatedly. In the tenth embodiment, DBR1
4, the n-type clad layer 3, the active layer 4, the p-type clad layer 5, the current injection layer 7, and the GaAs thin layer 19 are continuously grown. The subsequent process has already been described in the first and ninth embodiments, and will not be described again.

【0039】図13は、第11実施例のLEDのモール
ド構造を示す図である。第11実施例では、リーフ・フ
レーム24上にLEDをボンディングした後、結合効率
を増大させるために、モールディング25を行う。モー
ルディング25を行うときに、レンズ26を作製する。
結合効率を改善し、パッケージング・コストをできるだ
け低くするためには、使用されるレンズを、モールディ
ング材料と同じ種類の材料で作る。POF27に基づく
データリンク応用では、レンズ26の半径(R)は、≦
0.6mmとし、レンズの中心26(c)からLEDの距
離を、0.75mm以下と小さくしなければならない。モ
ールディングに用いられる材料は、n≦1.60の屈折
率を有し、200℃以下の温度で作製しなければならな
い。
FIG. 13 is a view showing the LED mold structure of the eleventh embodiment. In the eleventh embodiment, after bonding the LEDs on the leaf frame 24, a molding 25 is performed to increase the coupling efficiency. The lens 26 is produced when the molding 25 is performed.
In order to improve the coupling efficiency and keep the packaging cost as low as possible, the lenses used are made of the same type of material as the molding material. In data link applications based on POF 27, the radius (R) of lens 26 is ≤
The distance from the center 26 (c) of the lens to the LED should be as small as 0.75 mm or less. The material used for molding has a refractive index of n ≦ 1.60 and must be made at a temperature of 200 ° C. or lower.

【0040】図14および図15は、図13に示したモ
ールド・レンズの評価結果を示す。0.5以下の開口数
(NA)と0.9mm以下の直径を有するステップ・イン
デックス(SI)POF27に、モールド25を有する
LED23を用いると、結合効率を80%以上に増大で
きることがわかる。レンズ中心26(c),レンズ距離
1 ,ファイバ距離Z2 に対するLED23の位置(X
1 )は、結合効率に重要な役割をはたす。結合効率80
%以上を得るためにはZ2 は7.5mm以下とすることが
望ましい。90%以上の結合効率を達成するには、最小
レンズ距離Z1は0.7mmでなければならない。
14 and 15 show the evaluation results of the molded lens shown in FIG. It can be seen that if the LED 23 with the mold 25 is used in the step index (SI) POF 27 having a numerical aperture (NA) of 0.5 or less and a diameter of 0.9 mm or less, the coupling efficiency can be increased to 80% or more. The position of the LED 23 with respect to the lens center 26 (c), the lens distance Z 1 , and the fiber distance Z 2 (X
1 ) plays an important role in coupling efficiency. Coupling efficiency 80
In order to obtain at least 0.1%, Z 2 is preferably 7.5 mm or less. To achieve coupling efficiency of 90% or more, the minimum lens distance Z 1 must be 0.7 mm.

【0041】前述した好適な実施例では、POFに基づ
くオプティカル・システムに使用できるLEDについて
説明した。SI POFは、短距離データリンク・シス
テムの光源としての本発明のLED23の使用可能性を
示すために用いた。しかし、すべての種類のPOFまた
は通常のシリカ・ファイバに基づくシステムに、本発明
のLEDを用いることもできる。また、屋外での応用に
用いることもできる。好適な実施例で説明したLED構
造は、0.5〜1.6μm の波長のLEDに適用するこ
ともできる。
The preferred embodiment described above describes an LED that can be used in a POF-based optical system. SI POF was used to demonstrate the feasibility of using the LED 23 of the present invention as a light source for a short range data link system. However, it is also possible to use the LEDs of the invention in systems based on all types of POF or regular silica fibres. It can also be used for outdoor applications. The LED structure described in the preferred embodiment can also be applied to LEDs with a wavelength of 0.5 to 1.6 μm.

【0042】本発明の好適な実施例についての記述は、
説明のためになされたものであり、本発明を開示したも
のに限定することを意図するものではない。前記の記述
は、本発明の原理を最も良く説明するために選ばれ述べ
られたものであり、種々の実施例に用いることができ、
企図した特定の使用に適した種々の変形例を実施するこ
ともできる。
A description of the preferred embodiment of the present invention is given below.
It is provided for the purpose of illustration and is not intended to limit the invention to the disclosure. The foregoing description has been chosen and described in order to best explain the principles of the invention and may be used in various embodiments,
Various modifications may be made that are suitable for the particular intended use.

【0043】[0043]

【発明の効果】ボンディング領域の下側にブロック層を
有する可視LEDは、従来開発されてきたLEDと比べ
て、より高い出力パワーを示した。本発明のLEDは、
また、POFとの80%以上の結合効率を示した。円形
表面とともに円形電極を用いることは、コンタクト外に
電流を一様に拡散させることに役立ち、LEDを高輝度
にし、結合効率を従来のLEDよりも増大させる。
The visible LED having the block layer below the bonding area has a higher output power than the LEDs which have been conventionally developed. The LED of the present invention is
Further, it showed a binding efficiency of 80% or more with POF. The use of a circular electrode with a circular surface helps to spread the current evenly outside the contact, making the LED brighter and increasing the coupling efficiency over conventional LEDs.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1実施例でのLEDを示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an LED in a first embodiment.

【図2】光出力効率への発光面寸法の依存性を示す計算
結果を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing calculation results showing the dependence of the light emitting surface size on the light output efficiency.

【図3】DBRと、ブロック層としての選択酸化物層と
を有する第2実施例のLEDを示す図である。
FIG. 3 shows a second example LED having a DBR and a selective oxide layer as a blocking layer.

【図4】第2,第4,第6,第8,第12実施例に用い
られるDBRの構造を、その反射率特性とともに示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing the structures of DBRs used in the second, fourth, sixth, eighth and twelfth examples together with their reflectance characteristics.

【図5】イオン注入ブロック層を有する第3実施例のL
EDを示す図である。
FIG. 5: L of the third embodiment having an ion implantation block layer
It is a figure which shows ED.

【図6】イオン注入ブロック層と底部DBRとを有する
第4実施例のLEDを示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a fourth embodiment LED having an ion implantation block layer and a bottom DBR.

【図7】ボンディング部の下側に電流が拡がるのを避け
るためにエッチングされたメサを有する第5実施例のL
EDを示す図である。
FIG. 7 L of the fifth embodiment having mesas etched to avoid current spreading underneath the bond.
It is a figure which shows ED.

【図8】底部DBRを有するメサ・エッチングされた第
6実施例のLEDの構造を示す図である。
FIG. 8 shows a structure of a mesa-etched sixth embodiment LED having a bottom DBR.

【図9】光出力効率を改善するためのブロック層を有す
る第7実施例のLEDを示す図である。
FIG. 9 is a view showing an LED of a seventh embodiment having a block layer for improving light output efficiency.

【図10】底部電極を有する第8実施例のLEDを示す
図である。
FIG. 10 shows an eighth embodiment LED having a bottom electrode.

【図11】リング状電極を有する第9実施例のLEDを
示す図である。
FIG. 11 is a view showing an LED having a ring-shaped electrode according to a ninth embodiment.

【図12】リング状電極と底部DBRとを有する第10
実施例のLEDを示す図である。
FIG. 12 is a tenth embodiment having a ring-shaped electrode and a bottom DBR.
It is a figure which shows LED of an Example.

【図13】第11実施例のLEDのモールド構造を、P
OFとともに示す図である。
FIG. 13 shows the LED mold structure of the eleventh embodiment
It is a figure shown with OF.

【図14】結合効率が、レンズ距離と、ファイバ距離と
にどのように依存するかを示す計算を示すグラフであ
る。
FIG. 14 is a graph showing calculations showing how coupling efficiency depends on lens distance and fiber distance.

【図15】結合効率が、レンズ距離と、ファイバ距離と
にどのように依存するかを示す計算を示すグラフであ
る。
FIG. 15 is a graph showing a calculation showing how coupling efficiency depends on lens distance and fiber distance.

【図16】従来の可視LEDの概略図である。FIG. 16 is a schematic view of a conventional visible LED.

【図17】図16のLEDの概略近視野パターンを示す
図である。
FIG. 17 is a diagram showing a schematic near-field pattern of the LED of FIG. 16.

【図18】従来のLEDの構造を示す概略図である。FIG. 18 is a schematic view showing a structure of a conventional LED.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 n−GaAsバッファ層 3 n−クラッド層 4 活性層 5 p−クラッド層 6 ブロック層 7 電流注入層 8 高濃度p−キャップ層 9 絶縁層 11 n−コンタクト 12 発光面 13 パッシベーション 14 DBR 16 ボンディング領域 18 ブロック層 19 GaAs薄膜 21 ボンディング領域 22 Auメッキ 23 LED 24 リーフフレーム 26 レンズ 27 POF 1 substrate 2 n-GaAs buffer layer 3 n-clad layer 4 active layer 5 p-clad layer 6 block layer 7 current injection layer 8 high concentration p-cap layer 9 insulating layer 11 n-contact 12 light emitting surface 13 passivation 14 DBR 16 Bonding area 18 Block layer 19 GaAs thin film 21 Bonding area 22 Au plating 23 LED 24 Leaf frame 26 Lens 27 POF

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1導電型基板上に第1導電型バッファ
層、第1導電型クラッド層、活性層、第2導電型クラッ
ド層、第2導電型薄膜、第2導電型電流注入層、高濃度
第2導電型キャップ層が順次積層された面発光ダイオー
ドであって、前記第2導電型クラッド層までエッチング
されたメサ構造を有し、前記第2導電型薄膜には中央部
を残してメサ側面まで選択酸化されたブロック層が形成
されていることを特徴とする面発光型ダイオード。
1. A first conductivity type buffer layer, a first conductivity type clad layer, an active layer, a second conductivity type clad layer, a second conductivity type thin film, and a second conductivity type current injection layer on a first conductivity type substrate. A surface-emitting diode in which a high-concentration second-conductivity-type cap layer is sequentially stacked, having a mesa structure in which the second-conductivity-type clad layer is etched, and leaving a central portion in the second-conductivity-type thin film. A surface emitting diode, wherein a block layer selectively oxidized to the side surface of the mesa is formed.
【請求項2】第1導電型基板上に第1導電型バッファ
層、第1導電型クラッド層、活性層、第2導電型クラッ
ド層、第2導電型薄膜、第2導電型電流注入層、高濃度
第2導電型キャップ層を順次積層し、前記第2導電型ク
ラッド層までメサエッチングをした後に第2導電型薄膜
を中心部を残してメサ側面まで選択酸化させブロック層
を形成し、メサ構造上に絶縁層を堆積させ、メサ頂上に
発光窓を設けたことを特徴とする面発光型ダイオードの
製造方法。
2. A first conductivity type buffer layer, a first conductivity type clad layer, an active layer, a second conductivity type clad layer, a second conductivity type thin film, a second conductivity type current injection layer, on a first conductivity type substrate. A high-concentration second-conductivity-type cap layer is sequentially stacked, and the second-conductivity-type clad layer is mesa-etched, and then the second-conductivity-type thin film is selectively oxidized to the side surface of the mesa leaving a central portion to form a block layer. A method for manufacturing a surface emitting diode, comprising depositing an insulating layer on the structure and providing a light emitting window on the top of the mesa.
【請求項3】第1導電型GaAs基板上に、第1導電型
GaAsバッファ層、第1導電型(Al1-X GaX
0.5 In0.5 Pクラッド層、(Al1-X GaX 0.5
0.5Pのバルク又は量子井戸構造の活性層、第2導電
型クラッド層、第2導電型薄膜AlX Ga1-X As
(0.9≦X≦1)、第2導電型AlX Ga1-X As
(0.7≦X≦1)電流注入層、高濃度第2導電型キャ
ップ層が順次積層された面発光ダイオードであって、前
記第2導電型クラッド層までエッチングされたメサ構造
を有し、前記第2導電型薄膜には中央部を残してメサ側
面まで選択酸化されたブロック層が形成されていること
を特徴とする面発光型ダイオード。
3. A first conductivity type GaAs buffer layer and a first conductivity type (Al 1 -X Ga X ) on a first conductivity type GaAs substrate.
0.5 In 0.5 P clad layer, (Al 1-X Ga X ) 0.5 I
n 0.5 P bulk or quantum well structure active layer, second conductivity type cladding layer, second conductivity type thin film Al X Ga 1-X As
(0.9 ≦ X ≦ 1), second conductivity type Al X Ga 1-X As
(0.7 ≦ X ≦ 1) A surface emitting diode in which a current injection layer and a high-concentration second conductivity type cap layer are sequentially stacked, having a mesa structure in which the second conductivity type cladding layer is etched. A surface emitting diode, wherein the second conductive type thin film is formed with a block layer selectively oxidized to a side surface of the mesa except for a central portion.
【請求項4】発光面の直径が100μm 以下であること
を特徴とする請求項1又は3記載の面発光ダイオード。
4. The surface emitting diode according to claim 1, wherein the diameter of the light emitting surface is 100 μm or less.
【請求項5】第1導電型基板上に第1導電型バッファ
層、第1導電型クラッド層、活性層、第2導電型クラッ
ド層、第2導電型電流注入層、高濃度第2導電型キャッ
プ層が順次積層された面発光ダイオードであって、前記
第2導電型電流注入層にイオン注入により高抵抗領域が
形成されていることを特徴とする面発光型ダイオード。
5. A first conductivity type buffer layer, a first conductivity type clad layer, an active layer, a second conductivity type clad layer, a second conductivity type current injection layer, and a high concentration second conductivity type on a first conductivity type substrate. 1. A surface-emitting diode in which a cap layer is sequentially stacked, wherein a high resistance region is formed in the second conductivity type current injection layer by ion implantation.
【請求項6】第1導電型基板上に第1導電型バッファ
層、第1導電型クラッド層、活性層、第2導電型クラッ
ド層、第2導電型電流注入層、高濃度第2導電型キャッ
プ層が順次積層された面発光ダイオードであって、発光
面直径より一回り大きい直径で、前記第2導電型クラッ
ド層までエッチングされたメサ構造を有することを特徴
とする面発光型ダイオード。
6. A first conductivity type buffer layer, a first conductivity type clad layer, an active layer, a second conductivity type clad layer, a second conductivity type current injection layer, and a high-concentration second conductivity type on a first conductivity type substrate. A surface emitting diode having a cap layer sequentially stacked, the surface emitting diode having a diameter slightly larger than a light emitting surface diameter and having a mesa structure etched up to the second conductivity type clad layer.
【請求項7】第1導電型基板上に第1導電型バッファ
層、第1導電型クラッド層、活性層、第2導電型クラッ
ド層、第2導電型電流注入層、高濃度第2導電型キャッ
プ層を順次積層された面発光型ダイオードであって、前
記第2導電型電流注入層の第2導電型クラッド層近傍に
リング状の第1導電型又は絶縁性ブロック層が形成され
ていることを特徴とする面発光型ダイオード。
7. A first conductivity type buffer layer, a first conductivity type clad layer, an active layer, a second conductivity type clad layer, a second conductivity type current injection layer, and a high-concentration second conductivity type on a first conductivity type substrate. A surface-emitting diode in which a cap layer is sequentially stacked, wherein a ring-shaped first conductivity type or insulating block layer is formed in the vicinity of the second conductivity type clad layer of the second conductivity type current injection layer. A surface-emitting diode characterized by:
【請求項8】請求項1、5、6、7記載の面発光型ダイ
オードにおいて、発光面側の電極が1重以上のリング電
極を有し、放射光に対し透明性を有する絶縁材料により
リング電極以外の発光面が覆われていることを特徴とす
る面発光型ダイオード。
8. The surface-emitting diode according to claim 1, 5, 6, or 7, wherein the electrode on the light-emitting surface side has a ring electrode of one or more layers, and the ring is made of an insulating material transparent to emitted light. A surface emitting diode characterized in that a light emitting surface other than the electrodes is covered.
【請求項9】前記絶縁材料は酸化シリコン又は窒化シリ
コン又はアルミナであることを特徴とする請求項8記載
の面発光型ダイオード。
9. The surface emitting diode according to claim 8, wherein the insulating material is silicon oxide, silicon nitride, or alumina.
【請求項10】前記第1導電型バッファ層上に分布ブラ
ッグ反射層(DBR)ミラーが形成されていることを特
徴とする請求項1又は5、6、7、8に記載の面発光型
ダイオード。
10. The surface emitting diode according to claim 1, wherein a distributed Bragg reflector (DBR) mirror is formed on the first conductivity type buffer layer. .
【請求項11】前記分布ブラッグ反射層(DBR)ミラ
ーは12対以上のAlAs/(Al0. 5 Ga0.5 0.5
In0.5 P又は20対のAlAs/Al0.5 Ga0.5
s又は15対のAs0.5 In0.5 P/(As0.5 Ga
0.5 0.5 In0.5 P又は25対のAl0.5 In0.5
/Ga0.5 In0.5 P又は15対のAlAs/GaAs
からなることを特徴とする請求項1又は5、6、7、
8、10記載の面発光型ダイオード。
Wherein said distributed Bragg reflector (DBR) mirror 12 or more pairs of AlAs / (Al 0. 5 Ga 0.5 ) 0.5
In 0.5 P or 20 pairs of AlAs / Al 0.5 Ga 0.5 A
s or 15 pairs of As 0.5 In 0.5 P / (As 0.5 Ga
0.5 ) 0.5 In 0.5 P or 25 pairs of Al 0.5 In 0.5 P
/ Ga 0.5 In 0.5 P or 15 pairs of AlAs / GaAs
It consists of 1 or 5, 6, 7,
8. The surface-emitting diode described in 8 or 10.
【請求項12】屈折率が1.6以下の材料により形成さ
れ、レンズの直径0.6mm以下、面発光型ダイオードの
発光面からレンズ中心の頂点までの距離を0.75mm以
下とするモールド・レンズを有することを特徴とする請
求項1又は5、6、7、8、10記載の面発光型ダイオ
ード。
12. A mold formed of a material having a refractive index of 1.6 or less, having a lens diameter of 0.6 mm or less, and a distance from a light emitting surface of a surface emitting diode to a vertex of a lens center of 0.75 mm or less. The surface emitting diode according to claim 1 or 5, 6, 7, 8, 10 having a lens.
【請求項13】80%以上の結合効率を得るために開口
数(NA)0.5以下、直径1.0mm以下を有するステ
ップ・インデックス(SI)POF端面とレンズまでの
距離を7.5mm以下とすることを特徴とする請求項12
記載の面発光型ダイオード。
13. A step index (SI) POF having a numerical aperture (NA) of 0.5 or less and a diameter of 1.0 mm or less and a distance between the lens and the lens is 7.5 mm or less in order to obtain a coupling efficiency of 80% or more. 13. The method according to claim 12, wherein
The surface emitting diode described.
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000101133A (en) * 1998-09-21 2000-04-07 Hitachi Cable Ltd Epitaxial wafer for light-emitting element and manufacture thereof
KR20040013998A (en) * 2002-08-09 2004-02-14 엘지전자 주식회사 Fabrication method for led of limit exterior
KR20040013999A (en) * 2002-08-09 2004-02-14 엘지전자 주식회사 Fabrication method for led of limit exterior
JP2006100858A (en) * 2005-12-12 2006-04-13 Sony Corp Surface-emission semiconductor laser element
JP2006245615A (en) * 2006-06-07 2006-09-14 Sony Corp Surface emission semiconductor laser device and method for manufacturing thereof
US7112821B2 (en) 2002-08-09 2006-09-26 Lg Electronics Inc. Surface-emitting type light-emitting diode and fabrication method thereof
US7684453B2 (en) 2003-05-19 2010-03-23 Sony Corporation Surface light emitting semiconductor laser element
JP2011035017A (en) * 2009-07-30 2011-02-17 Hitachi Cable Ltd Light-emitting device
EP2302989A2 (en) 2009-09-25 2011-03-30 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Substrate holding apparatus
KR20120009829A (en) * 2010-07-21 2012-02-02 엘지이노텍 주식회사 Light-Emitting device
JP2014090220A (en) * 1998-12-22 2014-05-15 Honeywell Internatl Inc Efficient solid-state light emitting device with excited phosphors for producing visible light output
US9059362B2 (en) 2011-08-30 2015-06-16 Fuji Xerox Co., Ltd. Light emitting element, light emitting element array, optical writing head, and image forming apparatus
JP2016213441A (en) * 2015-04-30 2016-12-15 ミクロ メサ テクノロジー カンパニー リミテッド Micro light-emitting diode
JP2016219780A (en) * 2015-05-21 2016-12-22 ミクロ メサ テクノロジー カンパニー リミテッド Micro light-emitting diode

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3734900B2 (en) 1996-10-31 2006-01-11 古河電気工業株式会社 Semiconductor optical waveguide structure, optical device, and manufacturing method thereof
US6107647A (en) * 1997-05-15 2000-08-22 Rohm Co. Ltd. Semiconductor AlGaInP light emitting device
JP3797748B2 (en) * 1997-05-30 2006-07-19 シャープ株式会社 Light emitting diode array
US6252254B1 (en) 1998-02-06 2001-06-26 General Electric Company Light emitting device with phosphor composition
EP0975027A2 (en) * 1998-07-23 2000-01-26 Sony Corporation Light emitting device and process for producing the same
JP4221818B2 (en) * 1999-05-28 2009-02-12 沖電気工業株式会社 Method for manufacturing optical semiconductor element
JP3547344B2 (en) * 1999-08-24 2004-07-28 シャープ株式会社 Semiconductor light emitting device
JP4024463B2 (en) * 1999-09-27 2007-12-19 シャープ株式会社 Manufacturing method of semiconductor light emitting device
US6555407B1 (en) * 1999-10-26 2003-04-29 Zarlink Semiconductor Ab Method for the controlled oxidiation of materials
US6570186B1 (en) 2000-05-10 2003-05-27 Toyoda Gosei Co., Ltd. Light emitting device using group III nitride compound semiconductor
US6420732B1 (en) * 2000-06-26 2002-07-16 Luxnet Corporation Light emitting diode of improved current blocking and light extraction structure
US6459098B1 (en) 2000-07-26 2002-10-01 Axt, Inc. Window for light emitting diode
JP2002111052A (en) * 2000-09-28 2002-04-12 Toshiba Corp Semiconductor light emitting element and its manufacturing method
JP2002280602A (en) * 2001-03-21 2002-09-27 Toshiba Corp Vertically resonating light emitting diode and optical transmission module using the same
US6630689B2 (en) * 2001-05-09 2003-10-07 Lumileds Lighting, U.S. Llc Semiconductor LED flip-chip with high reflectivity dielectric coating on the mesa
TW554601B (en) * 2001-07-26 2003-09-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor laser device and method for fabricating the same
US6724013B2 (en) * 2001-12-21 2004-04-20 Xerox Corporation Edge-emitting nitride-based laser diode with p-n tunnel junction current injection
JP2003289176A (en) * 2002-01-24 2003-10-10 Sony Corp Semiconductor light emitting element and its manufacturing method
DE10208171A1 (en) * 2002-02-26 2003-09-18 Osram Opto Semiconductors Gmbh Radiation-emitting semiconductor component with a vertical emission direction and production method therefor
JP3767496B2 (en) * 2002-03-01 2006-04-19 セイコーエプソン株式会社 Surface-emitting light emitting device and method for manufacturing the same, optical module, and optical transmission device
US20030189215A1 (en) 2002-04-09 2003-10-09 Jong-Lam Lee Method of fabricating vertical structure leds
US6890781B2 (en) * 2002-06-25 2005-05-10 Uni Light Technology Inc. Transparent layer of a LED device and the method for growing the same
US6841802B2 (en) * 2002-06-26 2005-01-11 Oriol, Inc. Thin film light emitting diode
JP4507489B2 (en) * 2002-12-16 2010-07-21 富士ゼロックス株式会社 Surface emitting semiconductor laser and manufacturing method thereof
US7795630B2 (en) * 2003-08-07 2010-09-14 Panasonic Corporation Semiconductor device with oxidized regions and method for fabricating the same
JP2005142463A (en) * 2003-11-10 2005-06-02 Sony Corp Semiconductor light-emitting element and its manufacturing method
DE102004037868A1 (en) * 2004-04-30 2005-11-24 Osram Opto Semiconductors Gmbh A radiation emitting and / or receiving semiconductor device and method for patterning a contact on a semiconductor body
JP4325558B2 (en) * 2005-01-05 2009-09-02 住友電気工業株式会社 Semiconductor laser and method of manufacturing the semiconductor laser
KR100609118B1 (en) * 2005-05-03 2006-08-08 삼성전기주식회사 Flip chip light emitting diode and method of manufactureing the same
KR101111720B1 (en) * 2005-10-12 2012-02-15 삼성엘이디 주식회사 Edge emitting semiconductor laser diode with dielectric layer on active layer
US7642562B2 (en) * 2006-09-29 2010-01-05 Innolume Gmbh Long-wavelength resonant-cavity light-emitting diode
US7642974B2 (en) * 2007-01-26 2010-01-05 Thales Avionics, Inc. Window mounted antenna for a vehicle and a method for using the same
CN102779918B (en) * 2007-02-01 2015-09-02 日亚化学工业株式会社 Semiconductor light-emitting elements
JP5130730B2 (en) * 2007-02-01 2013-01-30 日亜化学工業株式会社 Semiconductor light emitting device
TWI452716B (en) * 2007-06-08 2014-09-11 Formosa Epitaxy Inc Gallium nitride based light emitting diode and manufacturing method thereof
US8403885B2 (en) 2007-12-17 2013-03-26 Abbott Cardiovascular Systems Inc. Catheter having transitioning shaft segments
TWI447940B (en) * 2008-07-15 2014-08-01 Lextar Electronics Corp Light emitting diode chip and fabricating method thereof
JP2010251458A (en) * 2009-04-14 2010-11-04 Sony Corp Semiconductor layer and method of manufacturing the same, and semiconductor laser and method of manufacturing the same
CN101714605B (en) * 2009-11-25 2012-12-12 山东华光光电子有限公司 AlGaInp system LED chip with current regulating layer and preparing method thereof
JP5658604B2 (en) * 2011-03-22 2015-01-28 スタンレー電気株式会社 Manufacturing method of semiconductor light emitting device
US20130001510A1 (en) * 2011-06-29 2013-01-03 SemiLEDs Optoelectronics Co., Ltd. Optoelectronic device having current blocking insulation layer for uniform temperature distribution and method of fabrication
KR101276053B1 (en) * 2011-07-22 2013-06-17 삼성전자주식회사 Semiconductor light emitting device and light emitting apparatus
JP5865695B2 (en) * 2011-12-19 2016-02-17 昭和電工株式会社 Light emitting diode and manufacturing method thereof
CN103227256B (en) * 2013-03-21 2016-04-13 深圳大道半导体有限公司 Semiconductor luminous chip and manufacture method thereof
FR3008547B1 (en) * 2013-07-15 2016-12-09 Commissariat Energie Atomique EMISSIVE STRUCTURE WITH LATERAL INJECTION OF CARRIERS
TW201511329A (en) * 2013-09-12 2015-03-16 Lextar Electronics Corp Light emitting diode structure
TWI604633B (en) * 2013-11-05 2017-11-01 晶元光電股份有限公司 Light-emitting element
CN103594589B (en) * 2013-11-07 2016-04-06 溧阳市江大技术转移中心有限公司 A kind of light-emitting diode
US9705035B1 (en) * 2015-12-30 2017-07-11 Epistar Corporation Light emitting device
KR102443694B1 (en) * 2016-03-11 2022-09-15 삼성전자주식회사 Light emitting diode(LED) device for improving current spread characteristics and light extraction efficiency
JP6384646B1 (en) * 2017-05-12 2018-09-05 三菱電機株式会社 Manufacturing method of semiconductor device
CN114078993A (en) * 2020-08-19 2022-02-22 晶元光电股份有限公司 Compound semiconductor element and compound semiconductor device
CN114038966B (en) * 2021-07-27 2023-04-25 重庆康佳光电技术研究院有限公司 LED epitaxial structure, manufacturing method thereof and LED device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0217683A (en) * 1988-07-06 1990-01-22 Daido Steel Co Ltd Current constriction type light-emitting diode
JPH04259263A (en) * 1991-02-14 1992-09-14 Toshiba Corp Light-emitting semiconductor device
JPH05206588A (en) * 1991-10-11 1993-08-13 American Teleph & Telegr Co <Att> Optical device and method for reduction of series resistance
JPH05211345A (en) * 1991-12-05 1993-08-20 Daido Steel Co Ltd Surface light emitting type diode and manufacture thereof
JPH05259508A (en) * 1992-03-13 1993-10-08 Omron Corp Light emitting element
JPH06291365A (en) * 1993-03-30 1994-10-18 Omron Corp Semiconductor light emitting device and its manufacturing method, optical detecting device, optical information processing device, and optical fiber module
JPH0715035A (en) * 1993-06-21 1995-01-17 Toshiba Corp Semiconductor light emitting device

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60253283A (en) * 1984-05-29 1985-12-13 Toshiba Corp Semiconductor light-emitting element
US5181220A (en) * 1985-07-16 1993-01-19 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor light emitting light concentration device
JPH0231487A (en) * 1988-07-20 1990-02-01 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor laser device and its manufacture
JPH02174272A (en) * 1988-12-17 1990-07-05 Samsung Electron Co Ltd Manufacture of light-emitting diode array
US5153889A (en) * 1989-05-31 1992-10-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light emitting device
JP2895888B2 (en) * 1989-12-20 1999-05-24 三洋電機株式会社 Light emitting diode array
JPH04174567A (en) * 1990-11-07 1992-06-22 Daido Steel Co Ltd Surface-emission type light emitting diode array
US5262360A (en) * 1990-12-31 1993-11-16 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois AlGaAs native oxide
JPH04264781A (en) * 1991-02-20 1992-09-21 Eastman Kodak Japan Kk Light-emitting diode array
US5317587A (en) * 1992-08-06 1994-05-31 Motorola, Inc. VCSEL with separate control of current distribution and optical mode
JPH0794781A (en) * 1993-09-24 1995-04-07 Toshiba Corp Surface emission type semiconductor light emitting diode
US5400354A (en) 1994-02-08 1995-03-21 Ludowise; Michael Laminated upper cladding structure for a light-emitting device
US5646953A (en) * 1994-04-06 1997-07-08 Matsushita Electronics Corporation Semiconductor laser device
US5563900A (en) * 1994-08-09 1996-10-08 Motorola Broad spectrum surface-emitting led
US5517039A (en) * 1994-11-14 1996-05-14 Hewlett-Packard Company Semiconductor devices fabricated with passivated high aluminum-content III-V material
US5493577A (en) * 1994-12-21 1996-02-20 Sandia Corporation Efficient semiconductor light-emitting device and method
US5568499A (en) * 1995-04-07 1996-10-22 Sandia Corporation Optical device with low electrical and thermal resistance bragg reflectors
US5861636A (en) * 1995-04-11 1999-01-19 Nec Corporation Surface emitting visible light emiting diode having ring-shaped electrode
US5729566A (en) * 1996-06-07 1998-03-17 Picolight Incorporated Light emitting device having an electrical contact through a layer containing oxidized material
US5838715A (en) * 1996-06-20 1998-11-17 Hewlett-Packard Company High intensity single-mode VCSELs
US5724374A (en) * 1996-08-19 1998-03-03 Picolight Incorporated Aperture comprising an oxidized region and a semiconductor material

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0217683A (en) * 1988-07-06 1990-01-22 Daido Steel Co Ltd Current constriction type light-emitting diode
JPH04259263A (en) * 1991-02-14 1992-09-14 Toshiba Corp Light-emitting semiconductor device
JPH05206588A (en) * 1991-10-11 1993-08-13 American Teleph & Telegr Co <Att> Optical device and method for reduction of series resistance
JPH05211345A (en) * 1991-12-05 1993-08-20 Daido Steel Co Ltd Surface light emitting type diode and manufacture thereof
JPH05259508A (en) * 1992-03-13 1993-10-08 Omron Corp Light emitting element
JPH06291365A (en) * 1993-03-30 1994-10-18 Omron Corp Semiconductor light emitting device and its manufacturing method, optical detecting device, optical information processing device, and optical fiber module
JPH0715035A (en) * 1993-06-21 1995-01-17 Toshiba Corp Semiconductor light emitting device

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000101133A (en) * 1998-09-21 2000-04-07 Hitachi Cable Ltd Epitaxial wafer for light-emitting element and manufacture thereof
JP2014090220A (en) * 1998-12-22 2014-05-15 Honeywell Internatl Inc Efficient solid-state light emitting device with excited phosphors for producing visible light output
KR20040013998A (en) * 2002-08-09 2004-02-14 엘지전자 주식회사 Fabrication method for led of limit exterior
KR20040013999A (en) * 2002-08-09 2004-02-14 엘지전자 주식회사 Fabrication method for led of limit exterior
US7112821B2 (en) 2002-08-09 2006-09-26 Lg Electronics Inc. Surface-emitting type light-emitting diode and fabrication method thereof
US7462504B2 (en) 2002-08-09 2008-12-09 Lg Electronics Inc. Surface-emitting type light-emitting diode and fabrication method thereof
US9983375B2 (en) 2003-05-19 2018-05-29 Sony Corporation Surface light emitting semiconductor laser element
US7684453B2 (en) 2003-05-19 2010-03-23 Sony Corporation Surface light emitting semiconductor laser element
US10578819B2 (en) 2003-05-19 2020-03-03 Sony Corporation Surface light emitting semiconductor laser element
US10025051B2 (en) 2003-05-19 2018-07-17 Sony Corporation Surface light emitting semiconductor laser element
JP2006100858A (en) * 2005-12-12 2006-04-13 Sony Corp Surface-emission semiconductor laser element
JP2006245615A (en) * 2006-06-07 2006-09-14 Sony Corp Surface emission semiconductor laser device and method for manufacturing thereof
JP2011035017A (en) * 2009-07-30 2011-02-17 Hitachi Cable Ltd Light-emitting device
EP2302989A2 (en) 2009-09-25 2011-03-30 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Substrate holding apparatus
KR20120009829A (en) * 2010-07-21 2012-02-02 엘지이노텍 주식회사 Light-Emitting device
US9059362B2 (en) 2011-08-30 2015-06-16 Fuji Xerox Co., Ltd. Light emitting element, light emitting element array, optical writing head, and image forming apparatus
JP2016213441A (en) * 2015-04-30 2016-12-15 ミクロ メサ テクノロジー カンパニー リミテッド Micro light-emitting diode
JP2016219780A (en) * 2015-05-21 2016-12-22 ミクロ メサ テクノロジー カンパニー リミテッド Micro light-emitting diode

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US5972731A (en) 1999-10-26

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